3.(2009·辽宁高考)设等比数列{an}的前n项和为Sn,若=3,则= ( )
A.2 B. C. D.3
解析:由等比数列的性质:
S3,S6-S3,S9-S6仍成等比数列,于是,由S6=3S3,可推出S9-S6=4S3,S9=7S3,∴=.
答案:B
2.已知{an}是等差数列,a4=15,S5=55,则过点P(3,a3),Q(4,a4)的直线斜率为 ( )
A.4 B. C.-4 D.-
解析:∵{an}为等差数列,
∴S5==5a3=55,
∴a3=11,
∴kPQ==a4-a3=15-11=4.
答案:A
1.(2010·黄冈模拟)记等比数列{an}的公比为q,则“q>1”是“an+1>an(n∈N*)”的 ( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
解析:可以借助反例说明:①如数列:-1,-2,-4,-8,…公比为2,但不是增数列;
②如数列:-1,-,-,-,…是增数列,但是公比为<1.
答案:D
2]投影材料二
事件 |
人物 |
事件 |
1933年 |
科学家们 |
在实验室中首次观测到核聚变就是氘的聚变 |
1934年 |
卢瑟福 |
用氘核去轰击氘靶产生了氚,发现氚聚变温度比氘更低。 |
1942年 |
特勒 |
在探索制造原子弹的各种途径的讨论中提出了一个可怕的问题。 |
1944年 |
费米 |
用氢的同位素氖和氛做燃料,只需五千万度就可以发生核聚变。 |
1945年 |
美国 |
原子弹研制成功后,人们立即觉察到,可以利用裂变反应所产生的超高温来实现核聚变反应,这就是氢弹的原理。 |
完成课后练习
★教学体会
本节课虽然教学要求不高,但却是开展中学科技教育活动的生动内容。然而课本的编写,却限于篇幅等因素的影响,存在正如爱因斯坦所说的问题:“科学结论几乎是以完成的形式出现在读者面前,读者学生体验不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形成的生动过程也很难达到清楚地解释全部过程。”
在课堂教学过程中,结合内容的讲授,以史为鉴,虽着墨不多,却寓意深远,本材料正是以此为设计思想的:沿着科学家的足迹,剖析科学家的思维,领略科学家的创造;激发同学们的兴趣,培养同学们的能力,陶冶同学们的情操。
本节内容比较抽象,应让学生多思考、多总结、多归纳,体验知识的获得过程,加强对知识的理解。让学生树立实事求是的科学态度,培养学生严谨、踏实的科学素养,通过核能的利用,思考科学与社会的关系。
附:
1]投影材料一
时间 |
人物 |
事件 |
20年代 |
阿斯顿 |
指出:中等大小的原子核结合最紧密,核裂变或轻核聚变都会放出能量,核聚变放出的能量比裂变大许多 |
1920年 |
爱丁顿 |
猜测:太阳的能量来自亚原子粒子的相互作用 |
1926年 |
爱丁顿 |
指出:太阳总体积具有2000万度的高温和极高的密度。 |
1929年 |
罗素 |
指出:太阳总体积的60%是氢气,如果太阳的能量真是依靠核反应的话,那么这种核反应只能是氢气的聚变。 |
1938年 |
贝 特 |
证明:太阳的能量确实是靠氢气的聚变来维持的。 |
本节主要研究了聚变核反应的特点和条件,聚变反应要比裂变反应释放更多的能量,但它发生的条件是要达到几百万度的高温,因而聚变反应也叫热核反应.可控热核反应的研究和实验将为人类和平利用核能开发新的途径。
2.可控热核反应
(1)聚变与裂变相比有很多优点
提问:目前,人们还不能控制核聚变的速度,但科学家们正在努力研究和尝试可控热核反应,以使核聚变造福于人类。我国在这方面的研究和实验也处于世界领先水平。请同学们自学教材,了解聚变与裂变相比有哪些优点?
投影材料二[2]:可控热核反应发展进程
例:一个氘核和一个氚核发生聚变,其核反应方程是21H+31H→42He+10n,其中氘核的质量:mD=2.014 102 u、氚核的质量:mT=3.016 050 u、氦核的质量:mα=4.002 603 u、中子的质量:mn=1.008 665 u、1u=1.660 6×10-27kg,e = 1.602 2×10-19C,请同学们求出该核反应所释放出来的能量。
学生计算:
根据质能方程,释放出的能量为:
教师点拔:平均每个核子放出的能量约为3.3MeV,而铀核裂变时平均每个核子释放的能量约为1MeV。
总结:聚变与裂变相比,这是优点之一,即轻核聚变产能效率高。
教师点拔:常见的聚变反应:21H+21H→31He+11H+4MeV、 21H+31H→42He+10n+17.6 MeV。在这两个反应中,前一反应的材料是氘,后一反应的材料是氘和氚,而氚又是前一反应的产物,所以氘是实现这两个反应的原始材料,而氘是重水的组成部分,在覆盖地球表面三分之二的海水中是取之不尽的。从这个意义上讲,轻核聚变是能源危机的终结者。
总结:聚变与裂变相比,这是优点之二,即地球上聚变燃料的储量丰富。如1L海水中大约有0.03g氘,如果发生聚变,放出的能量相当于燃烧300L汽油。
聚变与裂变相比,优点之三,是轻核聚变反应更为安全、清洁。
实现核聚变需要高温,一旦出现故障,高温不能维持,反应就自动终止了。另外,氘和氚聚就反应中产生的氦是没有放射性的,放射性废物主要是泄漏的氚以及聚变时高速中子、质子与其他物质反应而生成的放射性物质,比裂就所生成的废物的数量少,容易处理。
(2)我国在可控热核反应方面的研究和实验发展情况。
EAST全超导托卡马克实验装置以探索无限而清洁的核聚变能源为目标,这个装置也被通称为“人造太阳”,能够像太阳一样给人类提供无限清洁的能源。目前,由中科院等离子体物理研究所设计制造的EAST全超导非圆截面托卡马克实验装置大部件已安装完毕,进入抽真空降温试验阶段。我国的科学家就率先建成了世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置,模拟太阳产生能量。
点评:通过了解我国在可控热核反应方面的成就,激发学生的爱国热情和献身科学的能力。
教师:1967年6月17日,我国第一颗氢弹爆炸成功。从第一颗原子弹爆炸成功到第一颗氢弹爆炸成功,我国仅用了两年零八个月。前苏联用了四年,美国用了7年。氢弹爆炸释放核能是通过轻核的聚变来实现的。这节课我们就来研究聚变的问题.
学生:学生认真仔细地听课
点评:通过介绍我国第一氢弹爆炸,激发同学们的爱国热情。
8.2×1010 J.
所以,每年消耗的铀的量为
点评:培养学生推理及公式演算的能力。注意速度单位的换算,运算过程中带单位运算。适当进行爱国主义教育。
聚变
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